这种简单的蛋白质是所有生命的起源

科学家们认为，他们发现了一种简单的蛋白质，它在35亿至25亿年前开始了所有生命，出版他们的发现发表在杂志上美国国家科学院院刊．

美国罗格斯大学的资深作者保罗·法尔科夫斯基说:“我们认为我们已经找到了生命的基石——最终导致细胞、动物和植物进化的乐高积木。”

蛋白质是复杂的三维形状，由20种氨基酸无限组合而成，为细胞和有机体提供动力。

天体生物学团队谜合著者维卡斯·南达解释说，他认为，虽然今天的蛋白质非常复杂，但它们的前辈必须简单得多。

通过识别第一批蛋白质，这个由美国国家航空航天局(NASA)赞助的团队的任务是了解地球和可能其他行星上的新陈代谢起源和进化。

“我们假设第一个蛋白质是小的、简单的多肽(具有非常短的链的蛋白质)，它们以海洋/大气/岩石中的供电子分子的形式从环境中提取能量，并将它们转移到其他接受电子的分子中，”南达说。

“在这个电子转移反应中，能量被释放出来，这是驱动所有生命的能量。”

科学家们利用计算机和三维蛋白质结构的公共数据库，追溯了酶(催化化学反应的蛋白质)从现在到遥远的过去的进化过程。

这是建立在当前蛋白质进化工作的基础上的，目前的工作重点是DNA中编码的氨基酸序列。

使用这种范式，可以通过计算突变的数量来估计分离两种蛋白质的进化时间——经典的分子钟这个模型是扎克坎德尔和鲍林在1965年提出的。

“DNA突变会改变这个序列，”南达解释说，“随着时间的推移，这些突变会累积起来。”

南达解释说，但是变化的数量在数十亿年的长时间尺度上爆发，这使得仅仅根据它们的序列来识别蛋白质是不可能的。

相反，他的研究小组比较了蛋白质的三维形状(它们的变化要慢得多)，发现了少量现代蛋白质一贯使用的简单形状。

通过关注新陈代谢，他们可以把蛋白质的形状连接在一起，形成一个网络，一个“接线图”，展示了后来的蛋白质如何进化，从早期的蛋白质中获取电子，从而增加生命从地球上提取能量的能力。

“使用这两种方法——形状比较和研究新陈代谢的接线图——我们推断出两种蛋白质形状是新陈代谢的根本，”Nando解释道。

“此外，这两个简单的形状有一些共同特征，这让我们提出了一种更简单的蛋白质，它可能是新陈代谢的根源。”

现在，该团队正在实验室中制造这种蛋白质和其他潜在的早期蛋白质，以测试“它们进行化学反应的能力，这种反应可能会在早期地球上给第一批生物带来优势”。